便携式常温烟雾机的研制

摘要

我国温室施药作业大多沿用手动喷雾器的常规喷雾法，这些药械对操作人员危害大，作业效率低。为保证防治效果，经常加大施药次数和药剂量，造成土壤、水体等农业环境的污染，导致了农药残留超标和病虫抗药性增加。热敏感药物烟雾机噪音大、污染严重；常温弥雾机体积大、成本高、施药不均匀；都不适合在我国目前的温室施药作业中推广。因此研制一款雾滴直径小、叶面雾滴沉积率高、能减少农药施药量、又易于推广的施药装置，对病虫害防治低毒化、精量化和高工效作业具有重要意义。
　　本文的研究包括气爆二次雾化机理的研究和便携式常温烟雾机的研制两部分。气流爆破的机理研究具体包括机理研究和参数优化。基于气爆二次雾化的便携式常温烟雾机主要包括气源、电源、储气装置、储药装置、控制中心、执行机构和喷嘴、喷筒组成。本文研制的气爆二次雾化方式主要利用雾化喷头来完成第一次雾化，并对雾滴使用气流爆破的方式来完成二次雾化，减少了雾滴的直径，增加了附着率，同时使用储气瓶加压的方式实现脉冲气流来代替空气压缩机产生高压，减少了设备体积，降低了成本。该装置使用电能作为整个装备的动力，无废气排放、噪音低、使用成本低。便携式的设计可以增加装置的作业适应性，降低了装置成本，更易于在我国温室植保作业中推广。
　　利用计算流体力学FLUENT软件，对该系统的关键部件喷筒进行了内部流场模拟，从而选择相对合理的喷筒结构，并且通过对爆破系统进行雾化仿真，找到最佳爆破气压。同时也对雾化喷头进行了仿真模拟，找到了合适的喷头口径和喷头所在位置。室内试验验证了气体爆破对雾滴二次雾化产生的影响，通过油盘测量雾滴试验，通过对各种试验数据进行整合分析，研究了药箱压力对喷雾量以及气体压力对雾化直径的影响，寻找最佳雾化喷头的直径和喷筒入口的压力。试验表明：雾滴体积中径在15μm以下，二次雾化性能良好，雾滴均匀度DR在0.74以上，满足要求。

目录

声明

1绪论

1.1研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容及技术路线

1.4本章小结

2二次雾化的机理研究

2.1二次雾化的理论

2.2二次雾化改变雾滴密度

2.3雾滴直径的表示方法

2.4雾滴的分类

2.5本章小结

3便携式常温烟雾机的总体设计

3.1便携式常温烟雾机的总体设计方案

3.2气流爆破系统的设计

3.3喷筒的设计

3.4雾化喷头的选用

3.5药箱容积的确定

3.6药液管径的计算

3.7控制中心的设计

3.8蓄电池的选用

3.9药液电磁阀的选用

3.10过滤器的选择

3.11本章小结

4雾化模拟仿真

4.1求解过程

4.2喷筒直径对雾化的影响

4.3雾化喷头对雾化效果的影响

4.4气体压力对雾化效果的影响

4.5本章小结

5 烟雾机喷雾性能的测试

5.1雾化性能与药液物理特性相关性试验

5.2施药质量的判别标准

5.3药箱气压与喷雾量的关系

5.4气体压力与雾滴直径的关系

5.5雾滴粒径与雾滴分布密度的关系

5.6本章小结

6总结与展望

6.1工作总结

6.2创新之处

6.3展望

参考文献

致谢

硕士期间发表论文及申请专利情况